电力线通信研究论文

电力线通信研究论文（共8篇）

1.电力线通信研究论文 篇一

电力线通信(PowerLineCommunication，英文简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接受信息的适配器再把高频从电流中分离出来并传送到计算机或电话以实现信息传递，

电力线通信

，

该技术最大的优势是不需要重新布线在现有电线上实现数据语音和视频等多业务的承载实现四网合一终端用户只需要插上电源插头就可以实现因特网接入电视频道接收节目打电话或者是可视电话。

2.电力线通信研究论文 篇二

1 电力线载波通信电磁兼容问题分析

1.1 电磁兼容分析模型

一个电子系统如果能与其他电子系统相兼容的工作,也就是不产生干扰又能忍受外界的干扰则称为该电子系统与区环境电磁兼容。对于一般的电磁兼容问题的基本分析模型如图1 所示。

对于PLC系统来说,干扰源要整体考虑。不仅包括PLC设备,而且要考虑当信号加到电力线上时,由于电力线是一种非屏蔽的线路,有可能作为发射天线对无线通信和广播产生不利影响。此外还要考虑多种PLC 设备间的相互影响。PLC的耦合途径是非常复杂的,是不同的途径相互作用的结果。总体上分为两种,一种是空间的辐射,对应的被干扰设备是无线通信和广播信号;另一种是沿电力线的传导骚扰,主要造成对电能质量的影响。因此PLC 系统的电磁兼容问题涉及多个PLC 系统的共存,以及与无线网络的共存等。

1.2 PLC系统电磁干扰产生机理

由于电力线的特性和结构是按照输送电能的损失最小并保证安全可靠地传输低频(50 Hz)电流来设计的,不具备电信网的对称性、均匀性,因而基本上不具备通信网所必须具备的通信线路电气特性。而PLC系统所产生的电磁干扰问题正是由于电力线的这种对地不对称性产生的[1]。

电力线产生干扰的机理有两种(如图2),一种是电力线中的信号电流Id(差模电流)回路产生的差模干扰,另一种是电力线上的共模电流Ic产生的共模干扰。差模电流大小相等方向相反,因此一般近似认为由其产生的电磁场相互抵消。而共模电流的方向是一致的,其产生的电磁场相互叠加[2],所以电力线的干扰主要来自共模干扰。

1.3 改善PLC系统电磁兼容性的主要措施

(1) 充分利用或改善PLC系统电力线的对称性

PLC系统的辐射强度取决于PLC网络或其电缆的对称性。高度对称线路的特征是异模电流与共模电流的比值很大,故辐射非常小。可以选择对称性好的导线,例如4芯电缆,但此法不适用于室内网络,而且成本较高。

(2) 减小PLC系统中高频信号的功率谱密度

减小PLC信号的功率谱密度(PSD)能降低辐射电平,但不影响总的发送功率。因此,PLC系统适宜采用宽带调制技术,但其扩频效率受电力线低通特性的限制。

(3) 合理选择调制技术

OFDM是一种高效的调制技术,其基本原理是将发送的数据流分散到许多个子载波上,使各子载波的信号速率大为降低,从而提高抗多径和抗衰落能力[3]。

(4) 合理设计EMI滤波网络

将滤波器安装在紧邻变压器和紧邻家庭用户的连接点上,或者直接在电力线调制解调器内部引入滤波器[4]。这样既可以保持PLC信号的异模传播,又可以阻止PLC信号进入辐射效率高的导线或其他附接设备。本文将主要对EMI滤波网络进行研究设计。

2 滤波电路设计

基于以上对于电力线通信电磁兼容性的分析,可以在电力线通信系统的收端接一个EMI滤波器,用以抑制系统所产生的共模干扰。由于两根电力线不可能完全重合,也就是说差模电流所产生的电磁场不能完全抵消,所以在设计滤波电路时,也应考虑到差模干扰的抑制。

EMI滤波电路基本网络结构如图3所示。

图3中,差模抑制电容为C1和C2,共模抑制电容为C3和C4,共模电感为L,并将共模电感缠绕在铁氧体磁芯圆环上,构成共模扼流圈。共模扼流圈对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用[5]。由于干扰信号有差模和共模两种,因此滤波器要对这两种干扰都具有衰减作用。其基本原理为:

(1) 利用电容通高频隔低频的特性,将电源正极,电源负极高频干扰电流导入地线(共模),或将电源正极高频干扰电流导入电源负极(差模)。

(2) 利用电感线圈的阻抗特性,将高频干扰电流反射回干扰源。

3 实验结果

在图3滤波电路中取差模电容C1,C2为7 000 pF,共模电容C3,C4为0.015 μF,共模扼流圈磁芯采用锰-锌铁氧体,每路绕30匝,电感量为3.7 mH。

3.1 EMI滤波网络滤波性能仿真

图4为干扰噪声随频率关系的模拟仿真,由此可见干扰信号的频率越高,则干扰信号通过该滤波网络后衰减越大。共模干扰的频率一般在2 MHz以上,所以说该滤波电路能对共模干扰起到良好的抑制作用。

3.2 EMI滤波网络输出结果分析

当采用输入为24 V,输出为12 V,功率为25 W的开关电源模拟输入信号时,用带宽为20 MHz的示波器测得滤波前后信号纹波分别为50 mV和5 mV。由此可见该滤波网络对干扰信号衰减了20 dB,良好地抑制了电路中所产生的干扰噪声。

4 结 语

电力线通信技术作为一种强有力的手段,有着雄厚的发展基础和广阔的市场,应有其使用和生存的发展环境和空间。但是,低压电力线并不是专门用来传输通信数据的,它的拓扑结构和物理特性都与传统的通信传输介质(如双绞线、同轴电缆、光纤等) 不同。它在传输通信信号时信道特性相当复杂,负载多、噪声干扰强、信道衰减大,通信环境相当恶劣。目前还有很多亟待解决的问题,例如PLC的电磁辐射问题,调制技术和编码技术的改进,通信信号衰减的抑制等。本文研究的EMI滤波电路旨在抑制接收端由于共模电流和差模电流产生的共模和差模干扰,今后还有待于结合电磁原理,在PLC设备和网络的电路及电磁辐射特性等方面做深入研究。

摘要：电力线通信是一个正在发展的崭新学科,但由于电力线传输的无屏蔽性,给电力线通信带来严重的电磁干扰与电磁兼容问题。在深入分析了电力线通信系统产生电磁干扰的主要原因的基础上,对EMI滤波电路进行了设计研究,并通过实验验证了该滤波网络对于抑制电力线载波通信EMI的可行性。

关键词：电力线载波通信,电磁兼容,共模干扰,EMI滤波

参考文献

[1]张力波,柴守亮.宽带电力线通信对无线通信的影响及其频带的管理[J].中国无线电,2006:12-15.

[2]Clayton R Paul.Introduction to Electromagnetic Compatibi-lity[M].John Wiley&Sons,Inc.1992.

[3]张淑娥,孔英会,高强.电力系统通信技术[M].北京:中国电力出版社,2005.

[4]丁道齐.要正视和研究电力线通信技术发展中的关键问题[J].电力系统通信,2003,24(4):1-12.

3.电力线通信研究论文 篇三

摘要：随着数字化时代的到来，低压电力线通信方式受到了越来越多的关注。文章介绍了低压电力线通信原理，详细阐述了影响通信质量的各种因素，通过分析比较得出基于滤波多音调制技术的低压电力线通信系统具有一定的优势。

关键词：低压电力线通信；FMT；调制解调

中图分类号：TN913 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0020-02

1 研究背景及意义

为了保证电力系统能够安全稳定运行，利用电力线传递信息的技术即“电力线载波通信”得以产生。电力线载波通信（Power Line Carrier Communication）简称PLC，即人们常说的“电力线上网”，是借助于电力线这种介质来进行载波传输信息的一种通信方式，是电力系统特有的、基本的通讯方式。它是建立在电力输送网络基础上的，实现电力线通信网络内部的各个节点之间以及与其他通信网络通信的系统。作为电网调度自动化、管理现代化、运营市场化的核心与电力通信网络的基础，电力线载波通信一直是相关部门研究和发展的重点。

2 低压电力线载波通信

2.1 低压电力线载波通信原理

低压电力线载波通信作为电力系统基本、独有的通信方式，它用低压配电线作为传输介质来进行信息的传递。实现了电力线通信网络内部的节点与节点之间的连接，并且能够与其他外部网络进行通信，是建立在低压配电网络基础上的通信系统。

2.2 低压电力线载波通信的优点

低压PLC的优点表现在以下三个方面：

经济性能好：低压电力线载波通信可在已有的配电网络传输，不用另外新布线，因此减少了投入，节省了成本，并且对外界的破坏也降低。

应用范围广：电力资源与人们的生活早已密不可分，我国的用电用户已经超过了10亿以上，电力线网络是我国分布最广的网络之一，所以电力线通信很容易地渗透到了千家万户以及各种公共场所，作为其他宽带接入方式的延伸和补充，为互联网更为广阔的发展提供便利的条件。

传输速率较高：目前的低压PLC传输速率得到了很大的提升，一般在1～200M之间。利用PLC接入网络的传输速率已经远高于ISDN、ADSL、拨号上网等其他方式，而且随着相关技术的发展，更多的高速率PLC产品将会越来

越多。

2.3 低压电力线载波通信的主要性能指标衡量

一个通信系统的性能如何一般通过以下八个指标来衡量：有效性、可靠性、适应性、经济性、保密性、标准性、维修性和工艺性。通信系统的功能就是将传输的消息快速、准确、稳定地进行交换。所以从通信系统的功能来考虑，我们把信息传输的有效性和可靠性这两项指标作为评价通信系统性能的主要参考。

2.4 影响低压电力线通信的主要因素

低压电力线本身只是为了输送电能而设计的，不同于专用的通信线路，因此以低压电力线作为通信介质相比于其他专用通信线路有着更多的复杂性和不确定性。

线路阻抗、负载阻抗和噪声影响是电力线作为通信载体的自身弱点。

噪声干扰：对低压电力线通信造成影响的主要是噪声干扰。低压配电网信道中的噪声频率一般从几十万赫兹到二十兆赫兹之间。

线路阻抗：配电线路本所用到的金属材料的粗细传输的距离以及老化程度都对阻抗有直接影响，阻抗越大，信号的衰减程度越大；地电容影响着一些地下电缆的通信过程，随着频率升高，信号衰减同时也会越来越大。

负载阻抗：当启动低压电力线上的不同用电设备时，传输信号会在其工作频点产生具有阻抗特性的深度衰落。虽然这种负载不会在整个频域内出现，但其产生的时段性、突发性和普遍性会对通信质量带来一定的影响。

3 多载波调制技术

多载波调制（Multicarrier Modulation）技术采用了多个载波信号，它把所要传输的数据流分解为若干个子数据流，利用这些子数据分别去调制若干个子载波。在多载波调制信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相比小于一定的比值，就避免码传输系统中的ISI，同时多载波调制对于一般通信信道的时间弥散特性不敏感。目前在实际应用中具有代表性的多载波技术有扩频通讯技术（SS）、多载波正交频分复用（OFDM）技术以及滤波多音调制（FMT）技术等。

3.1 扩频通信技术

扩频通信技术（Spread Spectrum Communication）可以简单的描述为：一种扩展频谱的通信技术。在发送端频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，然后再通过编码和调制的方法来实现。这个过程与所传输的信息本身无关。在接收数据的一端，利用与发送端相对应的码序列进行接收与解扩等过程后，对所传输的数据信息进行恢复。简言之，扩频通信是将所要传输的信号带宽扩展到很宽的频带中进行传输的一种通信方式。

3.2 正交频分复用技术

OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即正交频分复用技术是多载波调制的一种，也是一种复用技术。它在指定的频段内选取若干个子载波，将信息符号调制在多个子载波上同时发送，每一个子载波相当于一个窄带传输。

OFDM将编码后的数据进行串并转换后，利用若干个子载波分别进行调制。所采用的子载波具有在频率上等间隔的特点，各子载波采用数字符号调制，各载波上的信号功率形成都是相同的通过选择载波间隔的方式，使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交性，各子载波上的信号在频谱上相互重叠；接收端，利用载波之间的正交性可以无失真地恢复发送信息。在使用正交频分复用技术的低压电力线载波通信系统中，可以同时结合频域自适应等技术，用来传输信息的各子载波的数量、编码、同步等方式完全可以根据信道不同而进行调整，所以正交频分复用技术能够在一定程度上解决低压电力线信道中时变性的问题。

3.3 滤波多音调制技术

1999年Giovanni Chenrubini等人提出了滤波多音调制（Filtered Multitone Modulation，FMT），并论证了采用子信道频带不重叠划分方法的滤波多音调制技术，能弥补一些高速数字接入技术中的缺点，例如能有效地降近端串扰（NEXT）、远端串扰（FEXT）、回声（ECHO）所带来的信道间的干扰问题（ICI）。基于滤波多音调制技术的系统实现的复杂度较高，因此目前仍处于理论研究阶段。

3.4 三种调制技术的性能比较

扩频调制技术的优点主要表现在以下四个方面：（1）干扰性强；（2）低功率频谱密度；（3）高保密性；（4）容量大、地址多。其缺点主要有：（1）系统实现复杂；（2）在频带资源有限的的情况下主要弱点为传输信息需要的最小带宽远远小于扩频后的频带带宽；（3）实现高质量的扩频码分多址方面仍存在一些困难。

OFDM技术的优点包括：（1）可以最大限度利用频谱资源；（2）可以实现较高的安全传输性能，它允许数据在复数的高速的视频上被编码；（3）容易和其他接入方法结合应用，形成OFDMA系统，实现了多用户同时信息传输功能；（4）对传输线路上的多路径外界信号干涉有较强的抵抗力，非常适合工作在一些恶劣的通信环境中。

FMT调制技术的最大优点是能够避免通信系统中的码间串扰；其主要的缺点是结构复杂。因为它的优于OFDM的频带抑制能力是通过在系统的各个子信道加入了一个具有相当复杂度的滤波器为代价来获得的，因此直接实现的FMT系统在运算量上相对较大，但通过采用了FMT系统有效实现方法，滤波多音调制系统在复杂度上的差距得以明显减小。

4 结语

文章首先叙述了低压电力线通信的国内外现状以及发展电力线通信的现实意义，通过其通信原理总结出影响电力线通信的主要因素。目前在低压电力线通信中多载波调制技术具有良好的性能，通过与其他调制方式的对比，得出滤波多音调制技术能够弥补传统多载波技术的一些缺点。同时分析了目前多载波调制技术中扩频调制技术、OFDM频分复用技术和滤波多音调制技术三种调制技术的原理和特点。

参考文献

[1] 温丽娟，谭长涛，邱建斌.电力载波通信线路设计

[J].江苏电气，2008，（2）：17-19.

[2] 沈保锁，侯春平.现代通信原理（第二版）[M].北京：国防工业出版社，2007.

[3] 王秉钧.现代通信原理[M].北京：人民邮电出版社，2006.

4.电力通信中通信光缆故障定位 篇四

本研究对通信传输系统、计算机及控制系统、现场视频系统、单兵移动监控系统、应急通信现场无线指挥调度系统等系统构建和设计进行了分析探讨。

关键词：应急通信;指挥车;通信系统

1 引言

应急通信指挥车系统，可以在较短的时间内将应急通信设备投入突发事件的发生地点，进而将突发事件现场情况以语音、图像等方式汇报至指挥中心，有效提高政府应急部门对突发事件的能力。

作为国家应急平台体系中重要的支撑子系统――应急通信保障指挥系统，其核心是二个平台：应急通信平台和指挥调度平台。

二者犹如人的骨骼系统和神经系统，支撑起国家应急通信保障系统。

近年来，应急通信指挥车不仅是一个现场的指挥中心，还是一个计算机网络中心、通信中心、监控中心、信息发布中心、各类信息的综合应用点及无线专网信号临时增补覆盖范围等。

2 应急通信指挥车的通信系统

应急通信指挥车以卫星通信系统、微波通信系统及光缆等常规通信系统组成通信平台，通过卫星链路、微波通信及光纤接入等三种方式直接接入Internet和专网，加上多媒体应用系统，组成一个多种手段、反应及时、决策快捷的“数字化移动指挥中心”。

2.1 通信传输系统

⑴卫星通信传输系统：车载应急卫星通信站可以通过卫星链路与地面站进行音、视频通信;具备与地面站数据传输功能，可以通过卫星链路从地面站接入Internet和专网。

⑵微波通信传输系统：通过微波通信传输系统，就近接入电信运营企业基站传输，通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

⑶光纤接入系统：通过紧急布防应急光缆，铺设应急通信指挥车到附近的电信运营企业光缆接入点，通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。

车内所有设备可以安装在定制机柜中，可以通过无线传输设备将单兵背负的摄像机拍摄的视频，通过专用通信线路(含卫星、微波、光缆等方式)传输至市应急指挥中心。

主要传输内容有：图像传输：应急卫星通信车与市应急指挥中心进行对等的图像传输时，音、视频信号经过图像编解码器压缩，传输到路由器，形成统一的数据流，通过卫星等多种方式传输到市应急指挥中心。

其传输速率可以根据实际需要进行组合(2～4 Mbit/s);数据传输：应急卫星通信车具有2路数据接口与市应急指挥中心连接进行双向传输。

复用器的以太网接口是与外部以太网接口连接并交换数据，执行桥接算法，通过HDLC口与收发数据缓存交换数据，通过复用处理模块等处理后进行传输。

两个复用器的以太网相当于网桥，把应急通信车的局域网连接到应急专网;语音传输：在应急卫星通信车的复用器FXS端口直接接3部电话，而在应急指挥中心复用器FXO接口通过3路用户线连接到指挥中心程控交换机中，实现与应急指挥中心电话专网或市话公网的交互。

3部通信电话中的一部做为传真机使用，另外两部可以任意拨打公网电话。

指挥中心电话中的任一部电话可以拨打车上的电话，实现互通。

2.2 计算机及控制系统

通过2套专业车载工控机、车载专用工业级服务器与24 端口网络交换机(具备POE功能)，采用TCP/IP方式接入指挥指挥中心网络，实现现场计算机组网及资源共享，并可与指挥中心交换信息。

采用宏控可编程中央控制系统，用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制，并拥有设备状态显示及一键复位功能，减少车载设备控制部分。

此外，还需设置有线控制，可确保所有设备正常操作使用。

2.3 现场视频系统

通过高解晰、低照度摄像机20倍自动变焦镜头及全天候防护罩(温控感应带雨刷器)，配备最新型气动升降系统及特制的摄像云台，可实现全天候、全方位的现场监控功能。

升降杆可以方便快捷地将顶部的灯、摄像机云台等设备举升至所需要的高度(大于6m，抗风能力160km/h)可以停留在任意高度。

在不使用升降杆时，电动顶舱门关闭，整个升降杆和设备处于密封状态，保护升降杆顶的设备。

配备车内摄像系统1套，同时配备2路有线DV摄像。

连接车内视频接收设备的线缆(对)采用防水标准BNC，长度为100m。

线缆采用电动线缆盘收放。

车辆通过配备车载型嵌入式数字硬盘录像机可对现场进行录像，1TB的硬盘可连续录制30天的录像资料，并可按需回放显示。

该设备还可通过USB接口及数据端口与车载电脑或其他设备相连接，便于录像资料的导入和导出。

利用8×8音、视频矩阵及画面管理设备(包括画面切换和分割功能)，实现图像的多种形式编辑，便于选择性地传回指挥中心。

车载工控机的光盘刻录功能可记录下事发现场的情况。

2.4 单兵移动监控系统

专用单兵移动监控系统就是基于COFDM通信方式为基础，再结合先进的图像压缩、数字纠错和加解密、数控等先进的现代通信技术组成的无线多媒体传输系统。

该系统由两部分组成：单兵发射单元和单兵接收系统。

单兵便携发射机集成图像压缩编码、OFDM调制、功率放大等单元模块，实现将AV 标准视频流信号调制到无线信号并发送出去的功能;而单兵接收机则反向将接收的无线信号还原为清晰的视频信号，以供直接输出和监视器显示。

2.5 无线集群专网信号临时增补覆盖

集群设备按一个机柜2路载波考虑，以便满足容量的需求。

另外还需配备分合路器和双工器以满足天馈系统的需求。

车载移动基站主要由以下几部分组成：⑴车载移动基站：要求体积小、重量轻、功耗低，可方便地安装在通信指挥车内使用，通过车载卫星链路设施提供的E1传输通道，与TETRA系统交换中心连接。

这样，不仅可以提供现场紧急部署TETRA数字集群系统无线覆盖，而且还能提供紧急现场与整个TETRA网络的跨站无线调度通信服务。

⑵车载移动基站链路设备：主要包括车载卫星天线、卫星天线驱动伺服机构、卫星通道E1接口接入设备等。

⑶车载移动基站电源设备：主要包括UPS后备电源、柴油发电机及配电稳压设备等。

⑷传输链路：由于TETRA车载移动基站的机动灵活性和位置不确定性，一般很难采用固定无线或光缆有线方式作为传输链路，考虑到其使用频度较少(通常是遇有重大活动或执行重要任务时才会使用)，因此采用租用卫星链路方式实现基站联网的链路传输，同时保留微波及光缆有线方式作为传输备份。

2.6 应急通信现场无线指挥调度系统

发生突发事件时，为了让事件现场各种无线通信手段可以灵活组网，可以使用美国RAYTHEON公司的应急无线高度指挥系统。

该系统可以互连12个电台或电话，并将其最多可分成7个组或网络。

该系统可以匹配传统的模拟电台、集群通信、P25电台、卫星电话、手机、数字集群和PSTN(公共电话网)等多种通信方式，利用VoIP技术进行广域通信。

为了满足实际业务需要，它还具有连续运转记录文档、预设启动程序、交叉互通能力、优先级中断、指挥控制权、监听(视)等功能。

[参考文献]

[1]陈仿杰，雍海风，王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界，2012(7).

5.电力通信管理办法 篇五

总则

电力通信管理应坚持“安全第一、预防为主”的方针，各级通信机构及运行维护单位有责任共同维护通信网的安全可靠运行。

电力通信应为电力调度及企业管理的通信需求提供保障，未经上级电力通信主管部门批准，任何接入电力通信网的电力企业不应利用通信电路承载非电力企业的通信业务或从事营业性活动。

电力系统内的电力通信资源为全网调度生产、企业管理所共享。电力通信管理应当符合通信网运行的客观规律。电力通信管理实行统一调度、分级管理。

违反本规程的单位和个人，按《中华人民共和国电力法》、《电网调度管理条例》、《电力监管条例》有关条款承担相应责任。组织体系

电力通信的组织体系包括电力系统内各级通信机构和运行维护单位。电力系统应至少设置三级通信机构，包括：

a)电网有限公司电力通信机构，简称网公司通信机构； b)省（直辖市）电网公司通信机构，简称中调通信机构； c)省辖市（地区）供电公司通信机构，简称地区通信机构。各级电网企业应按规定设置通信机构，并将机构设置及人员配备情况报上级通信机构备案。

通信机构应设置通信调度岗位，并实行24小时值班制度。值班通信调度人员应经培训，并经有资格的单位考核合格后方可上岗。有权接受通信调度指令的值班通信调度人员和维护单位检修人员名单应报相应上级通信机构，上级通信机构值班通信调度人员名单亦应通知相应下级通信机构和有关运行维护单位。通信机构职责

安全管理

1.通信机构应制定本机构安全生产工作的总体和分层控制目标及措施。2.通信机构应制定和落实通信各类人员安全生产责任制。

3.通信机构应按规定负责调度系统安全性评价中调度通信部分的工作。

4.通信机构应编制本机构反事故措施计划和安全技术劳动保护措施计划并落实。5.通信机构应根据《国家电网电力通信系统处置突发事件应急工作规范》建立通信网运行应急工作体系，编制所辖范围突发事件通信应急处置预案，包括典型事故处理预案和系统发生重大变化时的反事故措施，并应至少每2年进行一次有针对性的反事故演习。（调通[2007]17号、电规6.4.7）

6.通信机构应结合电力系统运行特点，在每年对调度管辖范围内的发电企业、电网企业至少进行一次专业性安全检查。安全检查应结合安全性评价进行。7.通信机构应每月至少召开一次安全分析会，具体要求如下：

a)会议由通信机构安全第一责任人（或由第一责任人指定的负责人）主持,通信机构各专业负责人和通信机构安全员参加；会议应由专人记录，且应完整。

b)会议内容应包括：组织学习上级有关安全运行管理的文件；对通信网运行现状、通信事故或重大障碍进行分析，查找安全隐患，制定安全技术措施并组织落实。

8.通信机构应按“事故原因不清楚不放过，事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过，没有采取防范措施不放过，事故责任者没有受到处罚不放过”的原则，对通信事故、障碍及未遂及时处理、汇报，组织或参与调查分析。标准化建设

9.通信机构应依据GB/T 15496-2003《企业标准体系要求》、GB/T 15497-2003《企业标准体系技术标准体系》、GB/T 15498-2003《企业标准体系管理标准和工作标准体系》、GB/T 19273-2003《企业标准体系评价与改进》和DL/T 800-2001《电力企业标准编制规则》，建立电力通信标准体系，制定相应标准、制度，并指导相关运行维护单位制定现场运行规程。通信机构各专业所需的法律、法规、条例、标准、制度及实施细则等应配置齐全。通信专业的标准与制度宜每3～5年进行一次全面修订、审定并发布。10.当上级颁发新的标准、反事故技术措施或通信系统变动时，通信机构应及时修订有关的标准、制度，经审批后书面通知有关人员。专业管理

11.通信机构应参与编制本企业通信网发展规划。12.通信机构应负责所辖通信网的组网工作。

13.通信机构应制定对管辖范围内的专业人员的培训计划，并组织实施。14.通信机构负责调度管辖范围内电力通信的统计与考核工作。15.通信机构应根据国家电网公司《电力通信网无人值班通信站管理规定》及相关要求对无人值班通信站进行审批管理。

16.通信机构应按照所属公司要求开展通信固定资产管理工作。

17.通信机构应根据运行维护单位对设备的评价结果及时申报技改或大修，并结合设备更新改造项目，做好旧设备的退役方案和实施工作。

18.通信机构应负责电力系统范围的电力线载波频率管理和电力调度管辖范围的电力线载波频率分配。

19.通信机构应参与电网并网协议中通信部分的审核。

20.通信机构应组织开展科研活动，积极采用和推广新技术。技术监督

21.通信机构应建立技术监督体系，制定技术监督标准和制度。

22.通信机构应负责入网通信设备的技术条件和通信设备选型的确认。23.通信机构应负责通信设备的运行状态评估及退役评定。

24.通信机构应负责调度管辖范围通信设备运行条件是否符合规范要求的监督工作。25.通信机构应负责调度管辖范围通信备品备件管理状况的监督工作。工作规范

26.通信机构至少每2年召开一次专业会。

27.通信机构应进行通信标准站达标复查，其周期不应大于3年。28.通信机构应编制调度管辖范围通信网运行方式。29.通信机构在其调度管辖范围内新增或调整业务通道、确定或调整设备运行状态时，应编制通信方式单，并逐级下达。

30.通信机构在安排下级通信机构、运行维护单位从事与通信网运行有关的工作时，应编制工作通知单，并逐级下达。

31.通信机构为完成某项特定工作或解决某个问题需要相关部门或机构予以支持或配合时，可使用工作联络单进行协调与沟通。

32.电力通信设备的检验检修工作应按调度管辖范围履行电力通信设备检修申请工作票手续。

信息化管理

33.通信机构之间宜实现通信基础数据信息的共享，逐步构建统一的通信信息管理平台。34.通信机构之间以及通信机构与运行维护单位之间的运行管理工作票（单）应实现电子化流转。

35.通信运行日志、设备台账及统计分析宜实现电子化管理。

36.通信机构应负责调度管辖范围内的通信资源管理，对电力系统内与通信网相关的杆塔、缆线、沟道、设备等通信资源应建立相应的通信资源数据库，并实行统一命名、编码和调配。管辖范围

通信机构的调度管辖范围为：

a)本电网企业使用的全部业务通道；

b)本电网企业负责组网的通信设备（主要指传输、交换、数据网设备等）； c)本电网企业内同级调度机构调度管辖的厂站内非组网通信设备（主要指通信专用电源、配线架、监控设备等）；

d)本电网企业内同级调度机构调度管辖的输电线路上的架空地线复合光缆（OPGW）；

e)本电网企业建设的为电网生产服务的全介质自承式光缆（ADSS）和普通光缆； f)上级通信机构明确由本通信机构调度管辖的通信设备。

上述b)、c)、d)、e)款中不包括上级通信机构已明确由其他通信机构调度管辖的通信设备。

通信机构调度管辖通信设备的状态或通道方式的改变，如影响上级通信机构调度管辖的通信运行方式或业务传输质量，该设备属上级通信机构的调度许可设备。

通信机构可将其调度管辖或上级调度机构委托其调度管辖的厂站端通信设备委托给下级通信机构调度管辖，同时应以书面形式报上级调度机构备案。该类设备按调度许可设备进行管理。调度规则

各级通信机构在电力通信的调度管理活动中是上、下级关系，下级通信机构应服从上级通信机构的调度管理。

通信机构调度管辖范围内的运行维护单位应服从相应通信机构的调度管辖。未经通信机构许可，任何人均不应操作该通信机构调度管辖范围内的设备。通信网运行遇有危及人身、设备安全的情况时，现场人员应按现场运行规程进行紧急处理，随后立即向有关的值班通信调度人员报告。

通信调度许可设备操作前，应经相应通信机构值班通信调度人员的许可。属厂站管辖设备的操作，如影响到通信机构调度管辖设备运行的，操作前应经通信机构值班通信调度人员许可。

下级通信机构调度管辖的电力通信设备的状态或方式的改变，如影响上级通信机构调度管辖的电力通信设备的运行方式或传输质量，操作前应得到上级通信机构的许可。上级通信机构调度管辖的电力通信设备的状态或方式的改变，如影响下级通信机构调度管辖的电力通信设备的运行方式或传输质量，操作前通知下级通信机构。

在影响一次设备及保护装置、调度自动化、调度电话等业务正常运行的通信设备检验检修工作开工前,应得到相应值班通信调度人员及值班调度人员的许可，并通知相关业务部门。

通信调度

调度指令

37.值班通信调度人员是通信网运行、操作和事故处理的指挥员，同时又应服从本电网企业内同级值班调度人员的指挥。

38.值班通信调度人员应按照规定发布调度指令，并对所发布调度指令的正确性负责。值班通信调度人员或厂站检修人员应执行上级值班通信调度人员的调度指令，并对执行指令的正确性负责。

39.值班通信调度人员发布和执行调度指令，受法律保护，并承担相应的责任。任何单位和个人不得非法干预值班通信调度人员下达或执行调度指令。

40.发布调度指令的值班通信调度人员和接受调度指令的值班通信调度人员或运行维护单位工作人员应先互报单位和姓名，发布调度指令应准确清晰。发布指令和听取指令的全过程，都应使用电网调度规范用语和普通话，并执行发令、复诵、录音、记录和汇报制度。41.接受调度指令的值班通信调度人员或厂站检修人员认为执行该调度指令将危及人身、设备或系统安全的，应立即向发布调度指令的值班通信调度人员提出拒绝执行的意见，由其决定该指令是否继续执行。

42.电网企业的主管领导发布的一切有关通信调度业务的指示，应通过通信机构负责人转达给值班通信调度人员。非通信机构负责人，不得直接要求值班通信调度人员发布调度指令。43.下级通信机构或运行维护单位对值班通信调度人员发布的调度指令有不同意见时，可向发布该指令的通信机构提出，但在得到答复前，应执行原调度指令。

44.对于不执行调度指令者，值班通信调度人员应予以警告，经警告拒不改正的，应按违反调度纪律处理。值班日志

45.值班通信调度人员应按规定记录当值期间通信网主要运行事件，内容应包括：

a)通信网运行状态； b)线路检修状态；

c)检修票、方式单、通知单处理状态； d)故障受理及处理记录；

e)巡视、试话情况及异常情况的处理记录。46.每一事件记录内容应规范、完整，主要包括: a)接受发布时间； b)对方单位和姓名； c)发生时间；

d)故障影响范围与程度； e)故障现象；

f)协调处理过程简述； g)遗留问题等。运行维护

同一通信站的通信设备及设施宜由同一个运行维护单位负责运行维护。运行维护单位应负责保障所维护通信设备的正常运行。检修人员应熟悉通信设备与其他专业设备之间的接口界面和技术条件。

运行维护单位应根据设备技术特点编写设备维护导则。运行维护单位应建立通信设备总清单以及每台设备的台帐。通信设备的台帐应详细记录设备的原始资料以及每次故障、缺陷的发生时间和处理情况。

运行维护单位应定期备份或更新通信网运行数据与资料。

运行维护单位应定期以书面形式向通信机构汇报设备运行情况。

运行维护单位应每年对设备整体运行状态进行评价，并书面向相关通信机构汇报。运行维护单位应配备必要的测试仪器、仪表，并对测试仪器仪表的完好、准确负责。运行维护单位应制定通信设备备品、备件管理制度，备品、备件应能满足生产需要。设有无人值守通信站的发电厂或变电站的运行值班人员应负责厂站内通信机房的日常管理及设备的日常巡视工作，并在机房环境或设备出现异常时及时通知运行维护单位。运行维护单位应向厂站运行值班人员提供巡视内容及要求。

运行维护单位现场工作票的签发人、许可人、工作负责人由运行维护单位批准，并将名单报相关运行值班单位备案。

运行维护单位应定期巡视通信站环境及设备运行情况，巡视频率应不小于：

a)有人独立通信站每天2次； b)无人独立通信站每月1次； c)500kV厂站每2周1次； d)调度端通信站每天1次。运行维护单位应建立巡视记录制度，记录宜用表格形式并完整规范。巡视及记录内容应包括：

a)机房防火、防盗、防小动物、防尘、防漏水以及机房温度环境等方面有无异常； b)电源（包括蓄电池）的电压和电流值是否正常，空调的工作状态有无异常，缆线有无异常；

c)设备（包括调度台和调度录音设备）的工作状态、面板告警状态，历史告警情况记录有无异常；

d)巡视中发现异常或故障，应及时向本级主管单位（部门）汇报，按检修规定进行处理，并记录现象、处理结果及遗留问题等。检验检修

一般规定

47.改变通信设备运行状态或影响其运行质量的检验检修工作均应履行检修手续。

48.通信设备的检修工作应由运行维护单位按规定履行相应的申报、审核、批准、开工、延期、终结手续。

49.华中电网内承载国调直调系统通信业务的各类通信设备的检验检修，按国调相关规定执行。

50.通信设备计划检修宜与相应一次设备及保护装置的检修同步进行。

51.输电线路的检修计划应包含载波机、高频通道、光缆备用纤芯测试等内容。

52.通信检修票实行一事一报。通信检修票的内容应包括申请单位、申请人、填报时间、检修类别、检修内容、停电范围、注意事项、检修起止时间、对有关一、二次设备的影响，以及针对检修工作对通信业务的影响制定具体、完整的安全与技术方案等。通信检修票的填报应使用规范的设备名称、编号和电网调度规范用语。53.批复后的通信检修票可作为办理现场工作票的依据。

54.在电网负荷高峰期和重要保电期，不宜安排通信检修工作。检修计划

55.运行维护单位是通信检修计划的编制单位,应按检修管理规定的要求完成通信及月度检修计划的编制和上报工作。

56.运行维护单位应按照批准的月度检修计划提前作好相应的准备工作。

57.检修计划应于10月20日前申报，月度检修计划应于每月15日前申报。（见附件G：华中电力通信 年/ 月度检修计划申请表）检修申报

58.通信检修票应逐级上报、逐级审核，经各级相关专业部门会签、主管通信领导批准后，回复申报单位。

11.3.1.1 由单一调度机构管辖的直调电厂、开关站内设备检修，由电厂或运行维护单位直接向该调度机构对应的通信机构申报通信检修票。

11.3.1.2 由多级调度机构管辖的电厂或变电站内设备或上级调度许可设备的检修，由电厂或运行维护单位逐级向上申报通信检修票，各级通信机构按管辖范围逐级审批或许可。59.影响一次设备及保护装置通道正常运行的电力通信设备的检验检修，其运行维护单位除办理通信检修票外，还应向相关调度机构申报电网检修票。光纤中继站的此类检验检修工作,由该站运行维护单位向对应的调度机构办理电网检修票并履行相应手续。60.影响通信设备运行的一次设备检修工作，其运行维护单位除履行一次设备检修所规定的手续外，还应向相关通信机构申报通信检修票并履行相应手续。

61.在输电线路改造、改接等工作中，若需加固、移动、更换或中断OPGW光缆，运行维护单位应同时办理电网检修票及通信检修票，并在申报通信检修票时附上通信相关内容的工作方案。

62.在事故发生的当天或12小时内可以完成的紧急检修工作，运行维护单位可以电话方式申请检修，值班通信调度人员可视工作的进展情况决定是否要求运行维护单位补办通信检修票。除此以外的紧急检修，运行维护单位应在工作开始时，同步办理通信检修票。63.通信机构、运行维护单位、电厂应按规定时间要求履行检修申报手续。

省公司通信机构、网调直调电厂负责的通信计划检修工作应提前5个工作日,一般非计划检修工作提前3个工作日向网公司通信机构提出申请，由网公司通信机构审核。网公司通信机构负责的通信计划检修工作提前4个工作日，一般非计划检修工作提前2个工作日，向国电通信中心提出申请。

申请开工时间7日后仍未批复开工的，该通信检修票作废；仍需检修的，重新办理通信检修票。

开工与竣工

64.经批复的检修工作开工前，应通过电话方式请示。在得到值班通信调度人员的同意后方可开工。在影响一次设备及保护装置、调度自动化、调度电话等业务正常运行的通信设备检验检修工作开工前,厂站检修人员应得到相应值班通信调度人员许可，并通知厂站值班运行人员。值班通信调度人员应得到值班调度人员许可，并通知相关业务部门。65.通信检修工作应按批准的工期按时开工。申请单位遇特殊原因无法按时开工的，应及时向网调值班通信调度人员汇报。超过批准开工时间3日仍未开工的，该通信检修票作废。66.电网出现紧急情况时，值班通信调度人员有权中止已开工的检修工作。67.设备检修的起止时间从值班通信调度人员命令检修工作开工时开始，到检修工作完工向值班通信调度人员汇报，并得到竣工指令为止。68.通信检修票应在批准的工期内终结。检修工作如不能按期终结，应在批准的检修工期结束1小时前提出延期申请。

69.输电线路、OPGW地线复合光缆更换的一次系统检修工作完成后，线路两端通信站的运行维护单位应重新测试高频通道及相应OPGW光缆的全部备用纤芯。测试结果应经调度管辖的通信机构审核后方可申报竣工。

70.运行维护单位在确认通信方式及承载业务已恢复、具备竣工条件后，应逐级向相关通信机构申请竣工。在各级值班通信调度人员确认调度管辖范围内通信方式及承载业务恢复后，由最高一级值班通信调度人员逐级下达竣工指令。运行维护单位接到竣工指令后方可撤离现场。事故处理

网调值班通信调度人员是华中电力系统通信网事故处理的总指挥，各级通信机构和运行维护单位按其通信调度管辖范围划分事故处理权限和责任。在事故发生和处理过程中及时互通情况、协调配合。

在通信网事故处理过程中，值班通信调度人员有权根据电网运行要求调用网内所有通信资源。

通信网发生重大事故时，值班通信调度人员可根据突发事件应急处置预案提出预案启动申请，在得到批准后按照预案组织抢修。

当通信网发生事故时，值班通信调度人员或通信检修人员应遵循以下原则：

a)迅速限制事故的发展，消除事故根源，解除对人身和设备安全的威胁； b)保持通信网其他方向设备和电路的正常运行和调度生产业务通道的畅通；

c)有业务中断时，尽可能采取临时应急措施，先恢复业务电路，再进行事故检修和分析；

d)应按先干线后支线、先重要业务电路后次要业务电路的顺序依次进行； e)在通信电路事故抢修时采取的临时措施，故障消除后应及时恢复。通信网发生事故时，除按规定或要求组织抢修外，还应按以下要求汇报：

a)通信检修人员应立即向本级值班通信调度人员汇报；

b)厂站运行值班人员应立即向相关通信检修人员和值班通信调度人员通报； c)事故影响上级所辖业务电路时，值班通信调度人员应依汇报制度向上一级值班通信调度人员汇报事故简况；

d)影响调度生产业务的通信事故，值班通信调度人员应及时向本级值班调度人员汇报以及向相关业务部门通报； 通信网发生重大事故时，值班通信调度人员应迅速报告通信机构负责人。通信机构负责人应监督、指导值班通信调度人员处理事故。通信机构负责人发现值班通信调度人员处理事故不力，可解除值班通信调度人员的调度权，指定他人或亲自指挥事故处理，并通知有关单位。被解除调度权的值班通信调度人员对解除调度权后的事故处理不承担责任。在交接班期间如果发生事故，应由交班者负责处理，直到事故处理完毕或事故处理告一段落，方可交接班。接班人员可应值班通信调度人员的请求协助处理。

事故处理结束后，运行维护单位及相关通信机构应核对运行方式、分析事故原因、总结经验教训，按上级通信机构的要求提交事故处理与分析报告，并采取必要措施防止类似事故的再次发生。运行方式

华中电力通信运行方式管理应遵循“统一管理、分级负责、资源互补、安全共保”的原则。运行方式的安排与编制，应符合电网和通信网的发展规划，综合考虑现有各级通信网的组网结构和通信网设备健康水平，按“N-1”原则对网络结构、线缆与设备配置提出调整意见。71.调度机构与下级调度机构、调度管辖的发电厂、变电站之间同一种调度业务传输应具有两条及以上独立路由的通道。

72.同一条线路的两套继电保护或同一系统的两套安全自动装置应分别配置独立的通信设备通信电源，两套通信设备和通信电源在物理上应完全独立；

73.网与省（直辖市）间的调度业务通道在条件具备时应按“N-2”方式安排。

网、省公司通信机构应编制管辖范围内的通信网运行方式，并报本级调度机构和上级通信机构备案。每年3月31日前，省公司通信机构应将本运行方式上报网公司通信机构。运行方式的主要内容为上通信运行方式总结和本通信运行方式工作重点，包括：

a)所辖电力通信网基本情况；

b)新(改、扩)建通信项目投产情况； c)运行指标完成情况；

6.电力系统通信学习报告 篇六

作为一名电力系统及其自动化的研究生，了解和学习电力系统通信的知识是非常必要的，我通过借阅相关图书，查阅一些前沿刊物，对电力系统通信有了一个大概的了解，下面我对自己的所学所得做一下总结。

一、电力系统的作用和意义

电力通信作为行业性的专用通信网，是随电力系统的发展需要而逐步形成和发展的。它主要用来缓解公网发展缓慢而造成的通信能力不足并填补公网难以满足一些电力部门特殊通信需求的矛盾，以保证电力专业化生产正常高效地进行。电力通信的业务可划分为关键运行业务和事务管理业务两大类。关键运行业务是指远动信号、数据采集与监视控制系统、能量管理系统、继电保护信号和调度电话等；事务管理业务包括行政电话、会议电话和会议电视、管理信息数据等。不同的电力通信业务，要求也不同。关键运行业务信息量不大。但对通信的实时性、准确性和可靠性要求很高；事务管理性业务则是业务种类多、变化快、通信流量大。

电力通信主要为电网的综合自动化控制、商业化运营和实现现代化管理服务。它是电网安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础，是电力市场运营商业化的保障，是实现电力系统现代化管理的重要前提，也是非电产业经营多样化的基础。

二、电力通信网的构成及特点

电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。

1.电力系统的主要几种通信方式:

a．电力线载波通信

电力线路主要是用来输送工频电流的。若将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流，利用电力线路进行传送，这就是电力线载波通信，具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。

虽然在有线通信中，话音信号可以利用明线或电缆直接进行传送，但在高压输电线路上，由于工频电压很高（数十万、百万伏特）、电流很大（上千安培），其谐波分量也很大，这些谐波如果和话音信号混合在一起是无法区分的，而且其谐波值往往比一般的话音信号大得多；对话音信号产生严重干扰，因此在电力线上直接传送话音信号是不可能的。为此，必须利用载波机将低频话音信号调制成40kHZ以上的高频信号，通过专门的结合设备耦会到电力线上，使信号沿电力线传输，到达对方终端后，采用滤波器很容易将高频信号和工频信号分开；而对应于40 kHZ以上的工频谐波电流，是50HZ电流的800次以上谐波，其幅值已很小，对话音信号的干扰已减至可接受的程度。这种利用电力线既传送电力电流又传送高频载波信号的技术，称为电力线的复用。

除此之外，电力线载波通信中还有利用电力线路架空地线传送载波信号的绝缘地线载波等方法。与普通电力线载波比较，绝缘地线载波不受线路停电检修或输电线路发生接地故障的影响，而且地线处于绝缘状态可减少大量的电能损耗。

b．光纤通信

由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点，它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外，一

1些专用特种光纤也在电力通信中大量使用：

(1)地线复合光缆（OPGW），即架空地线内含光纤。它使用可靠，不需维护，但一次性投资额较大，适用于新建线路或旧线路更换地线时使用。

(2)架空地线缠绕光缆（GWWOP），是用专用机械把光缆缠绕在架空地线上。这种光缆光纤芯数少，易折断，但经济、简易；也具有较高的可靠性。

(3)无金属自承式光缆（ADSS）。这种光缆光纤芯数多，安装费用比OPGW低，一般不需停电施工，还能避免雷击。因为它与电力线路无关，而且重量轻、价格适中，安装维护都比较方便，但易产生电腐蚀。

(4)其他。如相线复合光缆（OPPC）、金属销装自承式光缆（MASS）等 电力特殊光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高，虽然其本身造价较高，但施工建设成本较低。经过10多年的发展，电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟，特别是OPGW和ADSS，在国内已经得到大规模的应用，如三峡工程中的长距离主干OPGW光缆线路等。其次体现在本地传输方面，城市内电力系统的杆路、沟道资源也可以为通信服务。特种光纤依托于电力系统自身的线路资源，避免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾，有很大的主动灵活性。

c．微波通信

在光纤通信发展成熟前，微波通信曾作为远距离传输的主要手段得到大力发展，目前微波通信在我国电力通信传输网中仍居主导地位，但发展速度在减缓，作用也开始由主网逐渐向配网、备用网转变。

d．无线通信

无线通信主要用于农电通信及电力施工检修、城市集群、寻呼等。

e．其他

电力通信网中还有传统的明线电话、音频电缆及新兴的扩频通信等方式。

2.电力系统通信的特点:

和公用通信网及其他专网相比，电力系统通信有以下特点。

a．要求有较高的可靠性和灵活性

电力对人们的生产、生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重；而电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。

b．传输信息量少、种类复杂、实时性强

电力系统通信所传输的信息有话音信号、远动信号、继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图像信息等，信息量虽少，但一般都要求很强的实时性。目前一座110KV普通变电站，正常情况下只需要1到2路600－1200Bd的远动信号，以及1到2路调度电话和行政电话。

c.具有很大的耐“冲击”性

当电力系统发生事故时，在事故发生和波及的发电厂、变电站，通信业务量会骤增。通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击；在发生重大自然灾害时，各种应急、备用的通信手段应能充分发挥作用。

d．网络结构复杂

电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类、不同类型设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。

e．通信范围点多面广

除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。

f．无人值守的机房居多

通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无人值守。这一方面减少了费用开支，另一方面却给设备的维护维修带来诸多不便。

三、我国电力通信的现状

1.我国电网的发展概况

经过几十年的努力，我国的发电设备装机容量和发电量、电网规模均居世界前列，形成了以大型发电厂和中心城市为核心、以不同电压等级的输电线路为骨架的各大区、省级和地区的电力系统。到 1998年年底，我国发电机装机容量已达2.77亿千瓦，年发电量达到11577亿千瓦时，居世界第二位；自1981年第一条500kV葛一沪输电线路投入运行以来；500kV的线路已逐步成为各大电力系统的骨架和跨省跨地区的联络线。目前全国电网已基本上形成了500kV和330 kV的骨干网架，大电网已覆盖全部城市和大部分农村；以三峡为中心的全国联网工程的启动，标志着我国电网进入了远距离、超高压、跨大地区输电的新阶段。

2．我国电力通信事业取得的成就

与电网的发展相适应，几十年来我国电力通信取得了长足的进步，在现代化电力生产和经营管理中发挥着越来越重要的作用。

a．形成了覆盖全国的电力通信综合业务网电力通信网已基本覆盖了全国36个电力集团公司和省电力公司。到1999年，电力通信网已拥有数字微波通信线路64000km，电力线载波电路65万话路公里，光缆线路6000km，卫星地球站36座。交换机容量约60万门，以及其他的通信线缆等；在部分地区还开通了数字数据网，建成了800MHZ集群移动通信系统、寻呼系统，开通了中国电力信息网；电力通信业务范围包括调度及行政电话、远动信息、继电保护信号、计算机数字数据通信、会议电话、电视电话等综合业务。

b．技术装备水平有了很大提高

从五六十年代的双边带电子管电力线载波机、明线磁石电话到今天的SDH光纤通信系统、数字式电力线载波机、数字程控交换机、ATM交换机，我国电力通信技装备水平出现了质的飞跃，基本上适应了现代通信发展的潮流和现代电网发展的需要。

c.通信机构和通信队伍已具规模

从国家电力公司到各网局、省电力公司、发电厂、县市农电局，以及电力科研、教学、设计、施工单位等，都设有相应的通信机构；目前我国电力通信队伍约有两万多人，大多具有大中专以上学历。通信机构的完善和通信队伍的培养壮大为电力通信的发展提供了组织保证和人才保证。

d．造就了良好的科研学术氛围

成立了中国电机工程学会电力通信专委会，并定期两年一次举办学术会议；创办了全国性的学术期刊《电力系统通信》，一些地方电力部门也办起自己的刊物；如广东的《广东电力通信》等；从国家电力调度通信中心领导到电力通信生产一线人员结合国内现状，撰写出了大量学术论文，在探讨中国电力通信的发展走向、解决生产实际问题等方面做出了有益的探索和贡献。

e．制订了较为完善的各项管理标准和技术规范

企业标准体系是企业现代化管理的重要组成部分。多年来，从国家电力公司（水电部／电力部）到各地方电力部门都逐步制订和完善了有关电力通信各专业的管理、运行、设计、测试的标准、规程、规定和规则，对电力通信网的建设、运行和管理起了统一化、规范化的作用。

3．我国电力通信存在的主要问题

a．通信网的网络结构比较薄弱

现有的网络技术尚不能满足本来业务发展的需要。目前电力通信主干网络基本上成树型与星型相结合的复合型网络结构，难以构成电路的迂回；一旦某一线路出现故障，不能有效地通过迂回线路分担故障线路业务；网络管理水平亦不高，管理系统只能对电路进行分路监测和简单的控制。

b．干线传输容量不足

通信网内主干电路容量一般只有34Mb／S，少数为140Mb／S和155Mb／S，制约了宽带新业务的开拓。

c．通信体制落后，干线电路超期服役严重

干线微波电路主要是PDH传输体系，不少已运行10多年，急需更新换代；交换设备不少是空分制，不改造、升级难以实现综合数字业务。

d．各地发展极不平衡

各地经济发展水准不同，在电力通信上也表现为发展极不平衡，一些地区、单位已实现数字化、光纤化环网，有能力向社会提供通信业务；有些地方的偏远变电站甚至连最基本的调度电话也不能保证。

四、新形势下电力通信面临的机遇和挑战

近年来，全球范围内电信体制改革，放松管制、打破垄断、引入竞争机制已成为势不可挡的潮流；同时，中国的改革开放正在步步深化；其中电力和电信的改革已走在前列。电力工业和通信产业结构的调整和重组，电力通信利用改革之机最终推向市场和电力系统开放电力通信市场已是大势所趋。

为适应现代电信市场开放性的需求，我们要加快以光纤为主体的通信网建设，及早确立电力系统高速数据网络技术体制，跟踪研究利用电力线路传输高速通信数据技术，解决如何利用ATM技术实现电力通信关键业务的宽带综合通信平台、如何通过IP来综合电力通信的关键业务等问题。

五、学习总结

7.电力线通信研究论文 篇七

文献[1]提出了未知电力拓扑结构的电力线载波蚁群组网算法,算法的有效性和可靠性高,但是单一的蚁群算法存在收敛速度较慢,容易陷入局部极小值的问题。文献[2]提出了基于非交叠分簇算法的电力线通信的组网和重构方法,能适应信道质量的实时变化进行自动组网,逻辑通信链路破坏时具备一定自愈能力,但算法可靠性和抗毁性有限。文献[3]提出了基于配电网逻辑拓扑的路由算法,算法简单易行,但在信道恶化逻辑拓扑破坏的情况下不具备网络重构的能力,网络自愈能力差。

本文在对低压配电网电力线载波通信网络模型分析的基础上,以提高收敛速度和全局最优为目的,提出了基于蚁群算法和粒子群算法相结合的混合路由算法。!

1 低压配电网拓扑结构

低压配电网的拓扑结构与其应用的场所息息相关。低压电力线载波通信在电力用户用电信息远程采集、楼宇系统、路灯控制系统等方面具有广阔的应用前景。尽管低压配电网物理网络拓扑结构会因台区改造或故障改线发生变化,但结构主要是树干式、放射式和环形式三种。

以以集集中中抄抄表表系系统统为为例例,,远远程程控控制制中中心心,,远远程程通通信信信信道道和和采采集集系系统统构构成成了了完完整整的的集集中中抄抄表表系系统统,,其其中中采采集集系系统统由由集集中中器器、、采采集集器器、、用用户户表表和和低低压压电电力力线线组组成成。。在在采采集集系系统统中中,,集集中中器器安安置置在在配配电电变变压压器器低低压压出出线线侧侧,,集集中中器器抄抄读读所所有有采采集集器器的的数数据据,,与与采采集集器器形形成成了了主主从从的的对对应应关关系系。。当当采采集集器器接接收收到到集集中中器器下下发发的的命命令令时时,,按按照照指指令令的的内内容容向向集集中中器器做做出出应应答答或或者者将将指指令令下下发发至至电电表表。。图图11 给给出出了了集集中中抄抄表表系系统统结结构构图图,,远远程程控控制制中中心心与与集集中中器器之之间间通通过过公公用用信信道道(( 如如GGPPRRSS、、GGSSMM)) 来来进进行行远远程程通通信信,,集集中中器器通通过过低低压压电电力力线线和和采采集集器器进进行行通通信信,,采采集集器器和和电电表表通通过过448855 总总线线进进行行数数据据传传输输。。

低压配电网分为三相供电,每个用户采取单相供电的方式,对每一分相而言,低压配电网逻辑拓扑主要是基于树形的混合拓扑结构[4],三相低压电力线在网络逻辑拓扑结构上是相对独立的[5],取单相拓扑进行研究即可。图2 为低压电力线载波通信网络逻辑拓扑。1 号节点代表集中器,2 ~ 50 号节点代表采集系统中的采集器或者载波电表。

图2低压电力线载波通信网络逻辑拓扑Fig.2 Low voltage power line communication network logic topology

低压配电网的逻辑拓扑随信道质量变化而变化。低压电力线上的各种干扰、信号强度的衰减和终端节点无规律的加入或者撤出,会对原有的载波逻辑链路造成破坏,改变低压配电网逻辑拓扑结构。某动态变化低压电力线载波逻辑拓扑结构如图3 所示: 1 号和3 号节点通信链路突然中断,造成原本以3 号节点为中继节点的7 号、8 号和9 号节点在逻辑上退出通信。为了解决逻辑上通信中断的问题,需要采用自动路由算法进行网络的动态重组。路由算法自动搜寻可靠的中继节点,使逻辑上退出通信的节点重新加入网络,完成网络的自愈。

2 算法原理

2. 1 蚁群算法原理

蚁群算法是通过模拟蚂蚁觅食[6]的过程而构造出来的一种模拟进化算法。蚂蚁在寻找食物的过程中释放一种叫信息素的物质,这对于后续的蚂蚁有引导作用,偏向于选择信息素堆积多的路径。蚂蚁从巢穴出发去觅食的有多条可以选择的路径时,整个蚁群追踪个体产生的信息素轨迹发现觅食过程中的最短路径,最后使得所有蚂蚁选择最短的路径去觅食。

2. 1. 1 转移规则

根据电力线载波通信网络的特点,转移规则如式( 1) 所示。

式( 1) 中,q ∈[0,1],取q0为区间[0,1]上的一定值,当q ≤ q0时,利用先验知识对路径进行选择,否则按照式( 2) 进行选择。

式( 2) 中,τij( t) 表示时刻t的信息素,ηij( t) 表示t时刻的启发因子; Pkij( t) 表示载波通信网中节点i的第k只蚂蚁选择节点j作为下一跳节点的概率。ηij( t) = 1 /d( i,j),其中d( i,j)表示节点间的电气距离,节点i监听到节点j的信号品质越高,则节点i到j的电气距离越短,表示信道通信状况越好,通信可靠性越高。在蚁群算法中将电气距离的倒数作为启发因子,这样保证选择的路径信道状况好,通信质量高。

2. 1. 2 局部信息素更新规则

采用蚁群系统的局部信息素更新规则,如式( 3) 所示。

式( 3) 中,ρlocal∈ [0,1],表示局部信息素挥发系数; τ0为路径( i,j) 上初始信息素量。局部信息素更新在每只蚂蚁在完成下一跳转节点选择后进行,以引导更多后续蚂蚁在该条路径释放信息素,运用这种信息素更新规则可以避免人工蚂蚁将搜索范围局限在次优的路径上,以防止算法过早收敛,有利于扩大搜索范围从而探索到更多新路径。

2. 1. 3 全局信息素更新规则

全局信息素更新是针对所有人工蚂蚁完成一轮寻优寻找到完整路径后,在该阶段全局最优载波逻辑链路上进行信息素更新,即对当前全局极值进行更新。全局信息素更新规则如式( 4) 所示。

式( 4) 中,ρglocal∈ [0,1],表示全局信息素挥发程度。节点i和节点j之间的信息素量随时间发生变化,当 ρglobal较大时,节点间的信息素量挥发较多。式( 5) 中 Δτij( t) 为本次循环路径( i,j) 上的信息素增量。

式( 5) 中,Qglobal为常量; L ( s,d)min是该次循环全局最优路径对应的目标函数值,即目标函数最小值。

2. 2 粒子群算法

粒子群算法的基本概念源于对鸟群捕食行为的研究。粒子群算法首先初始化一些随机解,然后通过迭代寻找最优解,在每一次迭代中,粒子通过跟踪个体极值pbest和当前全局极值gbest不断更新自己,从而达到寻找到全局最优解的目的,粒子按照式( 6) 和式( 7) 更新自己的速度和位置。

式中,c1,c2为学习因子; ω 为惯性权重; r1,r2为[0,1]上的随机数; pbest为粒子的个体极值; gbest粒子种群的全局极值。粒子追随个体极值和全局极值的行为体现了粒子群算法的记忆性,这是遗传算法所不具备的,粒子群算法相对于遗传算法,收敛速度更快。而粒子群算法追随个体和全局极值易陷入局部最优,所以在粒子算法中引入遗传算法中的交叉思想,将c1r1( pbestk- xk) + c2r2( gbestk- xk) 看作是遗传算法中的交叉操作,让当前解与个体和全局极值分别进行交叉操作,从而在追随极值的同时又扩大了解的范围。

2. 3 混合路由算法

2. 3. 1 混合路由算法原理

利用蚁群算法具有正反馈性并且善于解决离散问题的优点,以及粒子群算法有收敛快的特长,提出了基于蚁群-粒子群算法的混合路由算法,来解决低压电力线载波通信路由问题。混合路由算法粒子群算法是由蚁群算法和粒子群算法相结合,能有效克服两种算法的缺点,运用到低压电力线载波路由组网中。

混合路由算法的搜索过程是: 首先蚂蚁按照蚁群算法完成路径初始化,利用蚁群算法初始化路径产生的信息素的更新传递了信息,而粒子群算法用蚁群算法产生的初始解、粒子个体极值和全局极值进行迭代。在集中抄表系统中,集中器下发广播命令,建立集中器可直接通信路由表,并根据应答数据帧中信号品质换算电气距离,并建立对应的电气距离表。其他载波从节点监听电力线上的信号,根据监听数据中的信号品质和监听次数建立起节点间相对物理位置并计算出电气距离值,依此建立各自的初始路由表和电气距离表。节点间信号品质越高,则节点间的电气距离越短,表示信道通信状况越好,通信可靠性越高。在混合路由算法将载波信号看作具有粒子特性的“人工蚂蚁”,集中器发送信号到目标节点做出应答看作是蚂蚁的一次完整觅食[7]。以集中器为主节点,收到目的终端的回应信号则产生完整的一条路径,利用改造后的粒子群算法进行交叉操作,让当前解与个体极值和全局极值分别作交叉操作以产生更多的逻辑链路。所有载波都不断地从节点监听电力线上的信号,实时更新各自路由表和电气距离表,保证了中继节点选择的可靠性,提高了通信可靠性和系统抗干扰能力。

2. 3. 2 混合路由算法指标

选择平均传输时延和数据包丢失率作为评价指标,“电气距离”作为约束条件。混合路由算法的目标函数如式( 8) 所示。

式( 8) 中,Trans_Delay( s,d) 代表从起始节点到目标节点数据的传输时延,传输时延包括节点处理时延和节点间的传输时延。从集中器节点到目标节点的时延如式( 9) 所示。

式( 9) 中,delay( Ni,Nj) 和delay( Nn) 分别代表节点间传输时延和节点处理时延; Packet_Loss( s,d) 代表从起始节点到目标节点传输过程中数据包的丢失率,数据包在电力线上传输的过程中,噪声干扰和逻辑链路的突然失效会导致数据包丢失,从集中器节点到目标节点的数据包丢失率如式( 10) 所示。

式( 10) 中,Packet_Loss( Ni,Nj) 代表节点间的数据包丢失率; γ 和 λ 为传输时延和数据包丢失率对应的权重。

3算法仿真验证

仿真实验模拟低压配电网的拓扑结构,利用MATLAB仿真软件在一个100 × 100 的范围内随机产生50 个节点,依次给节点编号,1 号节点作为载波主节点,表示电力线载波通信网络中的集中器,2 ~ 50 号节点代表分布于低压配电网中的普通载波从节点。本文算法的参数设置如表1 所示,仿真实验所得两种算法的数据包丢失率比较、数据包平均时延对比、到单一目标节点3 的跳数对比分别如图4、图5、图6 所示。

图4数据包丢失率比较Fig.4 Comparison of packet loss rate

图5数据包平均时延比较Fig.5 Comparison of average time delay

将混合路由算法和普通蚁群算法进行对比对比结果如图所示。

图6搜素3号节点跳数对比Fig.6 Comparison of hop in searching node 3

图4 是数据包丢失率的比较。通过对比可以得出,两种算法的丢包率都随通信距离的增加呈增长趋势,混合路由算法的丢包率比蚁群算法的丢包率低一些,增长的趋势也慢一些,这是由于改造了粒子群算法扩大了搜索空间,避免了算法过早陷入局部最优,因此具有更好的性能。

图5 是数据包平均时延的比较,通过对比可以得出,两种算法的时延都随时间的增加呈降低趋势,混合路由算法的时延相对蚁群算法较短,且下降趋势较快,这是因为在蚁群算法基础上结合了粒子群算法,使得信息素较多的分布在全局最优路径上,搜索路径过程中停滞的现象相对使用单一蚁群算法出现的少,加速了算法的收敛,从而降低了传输时延。

图6 是到集中器搜索到单一目标节点路径的跳变曲线的对比。对比显示混合路由算法可以以更快的速度收敛寻找到最优路径,确保中继路由点的质量。

4 结论

电力线通信中采用中继路由算法可以以较低成本提高网络通信的可靠性。针对低压配电网的特性提出的蚁群算法结合粒子群算法的混合路由算法能解决单一蚁群算法易陷入局部最优的问题,在不增加的时延的情况下有效降低了数据包丢失率。

摘要：低压配电网电力线载波通信具有不可靠性,制约了载波通信应用范围。本文以分析低压配电网拓扑结构为基础,提出了一种基于蚁群算法和粒子群算法的混合路由算法。算法仿真结果显示,混合路由算法能适应电力线通信信道的变化,快速收敛到全局最优路径,并降低传输时延和数据包丢失率,提高了低压电力线载波通信的有效性。

关键词：低压配电网,载波通信,混合路由算法,全局最优

参考文献

[1]刘晓胜,戚佳金,宋其涛,等.基于蚁群算法的低压配电网电力线通信组网方法.中国电机工程学报,2008;28(1):71-76Liu Xiaosheng,Qi Jiajin,Song Qitao,et al.Method of constructing power line communication networks over low-voltage distribution networks based on ant colony optimization.Proceedings of the CSEE,2008;28(1):71-76

[2]戚佳金,刘晓胜,徐殿国,等.低压电力线通信分簇路由算法及网络重构.中国电机工程学报,2008;28(4):65-71Qi Jiajin,Liu Xiaosheng,Xu Dianguo,et al.Cluster-based routing algorithm and reconstruction method of power line communication over lower-voltage distribution.Proceedings of the CSEE,2008;28(4):65-71

[3]刘柱,汪晓岩,蔡世龙.低压电力线载波通信组网方法.电力系统通信,2009;20(206):17-20Liu Zhu,Wang Xiaoyan,Cai Shilong.Method of low vo Itage PLC networking.Telecommunications for Electric Power Svstem,2009;20(206):17-20

[4]冉庆华,吴玉成,祁美娟.低压电力线载波通信网络自动组网方法研究.电力系统保护与控制,2011;39(10):53-58Ran Qinghua,Wu Yucheng,Qi Meijuan.Research on automatic muting method of low-voltage power line carrier network.Power System Protection and Control,2011;39(10):53-58

[5]陈晓娟,耿雪莹.低压电力线载波通信的动态路由算法.黑龙江电力,2013;35(1):6-8Chen Xiaojuan,Geng Xueying.Study on dynamic routing algorithm for low voltage power line carrier communication.Heilongjiang Electric Power,2013;35(1):6-8

[6]尹莹莹,孙亮.一种进化型蚁群算法及其在TSP问题中的检验.计算机仿真,2006;23(4):167-169Yin Yingying,Sun Liang.An evolutional ant algorithm and its test in TSP problem.Computer Simulation,2006;23(4):167-169

8.电力通信光传输网络优化设计研究 篇八

关键词：电力通信 光传输网络 优化与应用

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0086-01

电力通信光传输网络作为电力系统的重要组成部分，电力通信网络担负着数据、语音和宽带业务的正常使用和运行。它在人们的生产和生活中起着重要的作用，它的使用为人们的生产和生活提供了极大的便利。但是，目前的电力通信网络在我国的运行时间较短，需要做出进一步的优化。

1 电力通信光传输网路的技术特点和网络构成

1.1 电力通信光传输网路的技术特点

（1）电力通信光传输网络的抗干扰的能力较强。因为电力通信光传输的网络是使用光纤作为传输的媒介，而光纤的主要制作材料是石英，是具有良好绝缘性能的材料，并且具有较强的抗腐蚀的性能，所以，电力通信光传输网络对电磁干扰具有较高的免疫能力。此外，它不仅不会受到电磁的干扰，而且太阳黑子的活动和电离层发生的变化也不能对其产生较大的干扰。另外，光传输网络可以结合电力导体组成为复合光缆，以方便电力通信系统的顺利进行。（2）电力通信光传输网络的通信容量较大。因为电力通信的光传输网络使用的光纤媒介要比其他媒介具有更高的宽带传输量和频带，并且在光源的调制方式上和调制特性上同样也优于其他的传播介质。此外，光传输网络所使用的密集波分的复用技术，使光源的传输量大大增加。（3）光传输具有良好的保密性。以前的电波传输经常会遇到由于电磁波的泄露而导致的传输通道相互串扰的情况，导致有被窃听的危险，保密性很差。使用光传输之后，可以在光波导结构中限制住光信号，并使用光纤包皮环绕被泄露的射线，使其传输的保密性大大提高。

1.2 电力通信光传输网络的构成

电力通信的光传输网络是由信宿端光接收机、信源端光发送机和光纤介质组成的。如果要使用光传输系统进行远程的传输，还需要在线路中插入数字传输系统。除此之外，光中继设备、数字复用的设备光端机和作为辅助系统所用的ODF、DDF同样也是光传输系统的重要组成部分。图1为通信网基本功能示意图

2 电力通信光传输系统网络的优化设计

电力通信光传输网络具有很多的优点，它为人们的生产和生活提供了极大的便利，在生产和生活中发挥着重要的作用。一方面，我国国家建电网的建设需要电力通信光传输网络的建设。虽然我国的电网建设取得了一定的成绩，但是，电网的建设仍需要有可靠、安全的光缆建设和光传输网络作为保障，以此来更好地促进我国电网的建设和发展。另一方面，电力通信光传输网络的建设不仅能够促进我国经济的进一步发展，而且能够促进我国企业的业务发展。电力通信光传输网络的建设能够为人们提供更多的便捷的服务，从而能够促进电力企业的业务拓展实现电力企业较好的发展。

2.1 优化网络的电路

电路在整个电力通信光传输网路的建设和传输的过程中起着重要的作用。随着信息量的不断增大，光传输网络中所需传输的信息量也逐渐增加，所以需要进一步完善网络传输的电路，以保证网络传输工作的顺利进行。网络传输的电路优化主要是对电路两端网元设备的端口进行优化，将网元支路或者网元优化完成之后接串接接入光传输网络的环网，优化后的电路接入已经设计好的网元端口，以提高电路的使用时间，保证光传输网络能够良好的建设和使用。

2.2 优化网络的传输通道

光传输网络的传输通道对于光传输网络的建设和传输具有重要的意义。信息量的逐渐增大给传输通道的顺利运行带来的挑战。所以应进一步对光传输网络进行优化，主要的优化内容是优化网管的高低阶通道。对子网的通道保护使用连接保护或者手工优化的方式。在网络传输通道的优化过程中可以用高阶通道逐步取代低阶通道，并用智能光网络网管的网管软件制定光传输网络的优化策略，以提高光传输通道的传输能力。

2.3 优化网络的传输媒介

电力通信光传输网络的建设和传输需要一定的传输媒介。因此，光传输网络传输媒介的優化可以进一步提高网络的传输速度和可靠性。网络传输媒介的优化内容主要是通过将独立的不同的光传输设备进行进一步的整合和调整，使其归到地区网和支线网的范围中，之后对主干网进行逐步的调整将支线网转化为环网的形式。并且，随着网元的逐步增加可以将整个网络划分为两层的网络结构。此外，还应建立网管和网络的保护措施，以保证网络传输媒介的正常使用。

3 结语

随着经济的不断发展和科技水平的不断提高，电力通信光传输网络在我国建立并逐渐的发挥其作用。但是光传输网络是一项系统的工程并且其在我国的建立时间较短，在使用的过程中难免会出现一些问题。所以需要对光传输网络进行进一步的优化，通过优化网络传输的媒介和传输通道，光传输的信息传输速度得到了进一步的提升，为人们的生产、生活提供更大的便利。

参考文献

[1]张苏宁.探究电力通信光传输网络优化的运用[J].商品与质量·建筑与发展，2013（10）：905-906.

[2]梁健桢.探讨电力通信光传输网络优化的运用[J].通讯世界，2013（8）：108-109.

[3]黄河.电力通信光传输网络优化的分析与应用[J].电源技术应用，2013（3）：233-234.